JP4986195B2 - 表示体の揺動装置 - Google Patents
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Description
揺動自在に支承され、かつ任意の表示体(15)を取付可能な振子体(12)と、
前記振子体(12)に取り付けられた永久磁石(16)と、
前記振子体(12)が揺動するとき、前記永久磁石(16)とすれ違う位置に固定され、前記永久磁石(16)との間の電磁誘導作用により生ずる誘起電圧パルスを介する振子の位置検出と前記永久磁石(16)との間の電磁力発生作用による振子の揺動駆動とに兼用されるコイル(17)と、
太陽電池(30)と電源用の電解コンデンサ(C1)とを含む直流電源と、
そのエミッタ端子が前記直流電源の第1端子(−)へと導通されると共に、そのコレクタ端子と前記直流電源の第2端子(+)との間には前記コイル(17)が接続される第1導電型トランジスタ(Q1)と、
そのエミッタ端子が前記直流電源の第2端子(+)へと導通されると共に、そのコレクタ端子が前記第1導電型トランジスタ(Q1)のベース端子へと導通される第2導電型トランジスタ(Q2)と、
前記直流電源の第2端子(+)側にある第1バイアス抵抗(R03)と前記直流電源の第1端子(−)側にある第2バイアス抵抗(R04)との直列回路からなり、それらの接続点により前記第2導電型トランジスタ(Q2)のベース・エミッタ間にバイアス電圧を印加するバイアス抵抗回路(R03,R04)と、
前記第1導電型トランジスタ(Q1)のコレクタ端子と前記第2導電型トランジスタ(Q2)のベース端子との間にあって、前記第1導電型トランジスタ(Q1)のコレクタ側にある時定数コンデンサ(C3)と前記第2導電型トランジスタ(Q2)のベース端子側にある時定数抵抗(R02)との直列回路からなる時定数回路(C3,R02)とを備え、
前記コイルと前記時定数抵抗(R02)と前記第2バイアス抵抗(R04)とを経由する電流経路により前記時定数コンデンサ(C3)が充電されて、その充電電圧が第1極性方向において0から電源電圧(V)に近づくに連れて、前記バイアス抵抗回路(R03,R04)のベースバイアス作用により、前記第2導電型トランジスタ(Q2)がオンしてそのコレクタ電流が、前記第1導電型トランジスタ(Q1)のベースに供給され、同時に、前記第1導電型トランジスタ(Q1)のコレクタ電流が、時定数回路(C3,R02)を介して、前記第2導電型トランジスタ(Q2)のベースに正帰還されることで、前記第1導電型トランジスタが急速にオンされ、直後、前記時定数コンデンサ(C3)が第2極性方向において所定電圧(V−Vth)(但し、Vは直流電源電圧、Vthは第2導電型トランジスタ(Q2)のしきい値電圧)にまで充電されることで、前記第1導電型トランジスタ(Q1)が急速にオフされ、以上により、前記コイルに対してパルス状駆動電流が供給されて、静止状態にある前記振子体(12)が自発的に揺動開始される自己起動モードと、
前記第1導電型トランジスタ(Q1)がオフされた直後、前記時定数コンデンサ(C3)の充電電圧(V−Vth)は、前記時定数抵抗(R02)と前記第2バイアス抵抗(R04)と前記太陽電池(30)と前記コイル(17)とを経由する電流経路により徐々に放電され、その間、前記第2導電型トランジスタ(Q2)のベース電位は、前記直流電源電圧の前記第2端子(+)の電位よりも(V−Vth)だけシフトされた所定の逆バイアス電位から前記バイアス抵抗回路(R03,R04)で決まる所定の順バイアス電位へ向けて所定の時定数カーブを描きつつ推移し、この時定数カーブに重畳される前記コイル(17)の誘起電圧パルスが、前記第2導電型トランジスタ(Q2)のベース・エミッタ間しきい値を越えることで、前記自己起動モードと同様にして、前記第1導電型トランジスタ(Q1)はオンオフ動作を行い、以上により、前記コイルに対して前記振子体の揺動に同期したタイミングでパルス状駆動電流が供給されて、前記振子体(12)の揺動が加速又は維持される同期駆動モードと、
を実行する表示体の揺動装置において、
前記同期駆動モードにおいて、前記第1導電型トランジスタ(Q1)がオフされた直後における、前記時定数コンデンサ(C3)の充電電圧V−Vthを、前記時定数抵抗(R02)と前記第2バイアス抵抗(R04)と直流電源(30)とをバイパスして瞬時にVth(VthはダイオードD1の順方向電圧)にまで放電するダイオード(D1)を設け、それにより、前記誘起電圧パルスが重畳されるべき前記時定数カーブを所定シフト量(V−2×Vth)だけ順バイアス方向側へと強制的にレベルシフトさせることで、前記誘起電圧パルスが前記第2導電型トランジスタ(Q2)のベース・エミッタ間しきい値を越える時期を早め、前記コイルの駆動周期を短縮する、
ことを特徴とすることを特徴とする。
11 フレーム本体
111 第1支持部
112 第2支持部
113,114 結合部
12 振子体
121 ボス部
122 連結部
123 マグネット保持部
13 振子用支持軸
14 振子用軸受部
141 支持孔
142 転動支承部材
15 第1表示体
16 永久磁石
17 駆動コイル
18 弛張発振回路
20 重量バランス調整用重り
21 第2表示体
22 表示体用支持軸
23 表示体用軸受部
231 支持孔
232 転動支承部材
24 リンク機構
25 第3表示体
C1 電源用電解コンデンサ
28 保持部材
30 太陽電池
Claims (1)
- 揺動自在に支承され、かつ任意の表示体(15)を取付可能な振子体(12)と、
前記振子体(12)に取り付けられた永久磁石(16)と、
前記振子体(12)が揺動するとき、前記永久磁石(16)とすれ違う位置に固定され、前記永久磁石(16)との間の電磁誘導作用により生ずる誘起電圧パルスを介する振子の位置検出と前記永久磁石(16)との間の電磁力発生作用による振子の揺動駆動とに兼用されるコイル(17)と、
太陽電池(30)と電源用の電解コンデンサ(C1)とを含む直流電源と、
そのエミッタ端子が前記直流電源の第1端子(−)へと導通されると共に、そのコレクタ端子と前記直流電源の第2端子(+)との間には前記コイル(17)が接続される第1導電型トランジスタ(Q1)と、
そのエミッタ端子が前記直流電源の第2端子(+)へと導通されると共に、そのコレクタ端子が前記第1導電型トランジスタ(Q1)のベース端子へと導通される第2導電型トランジスタ(Q2)と、
前記直流電源の第2端子(+)側にある第1バイアス抵抗(R03)と前記直流電源の第1端子(−)側にある第2バイアス抵抗(R04)との直列回路からなり、それらの接続点により前記第2導電型トランジスタ(Q2)のベース・エミッタ間にバイアス電圧を印加するバイアス抵抗回路(R03,R04)と、
前記第1導電型トランジスタ(Q1)のコレクタ端子と前記第2導電型トランジスタ(Q2)のベース端子との間にあって、前記第1導電型トランジスタ(Q1)のコレクタ側にある時定数コンデンサ(C3)と前記第2導電型トランジスタ(Q2)のベース端子側にある時定数抵抗(R02)との直列回路からなる時定数回路(C3,R02)とを備え、
前記コイル(17)と前記時定数抵抗(R02)と前記第2バイアス抵抗(R04)とを経由する電流経路により前記時定数コンデンサ(C3)が充電されて、その充電電圧が第1極性方向において0から電源電圧(V)に近づくに連れて、前記バイアス抵抗回路(R03,R04)のベースバイアス作用により、前記第2導電型トランジスタ(Q2)がオンしてそのコレクタ電流が、前記第1導電型トランジスタ(Q1)のベースに供給され、同時に、前記第1導電型トランジスタ(Q1)のコレクタ電流が、時定数回路(C3,R02)を介して、前記第2導電型トランジスタ(Q2)のベースに正帰還されることで、前記第1導電型トランジスタ(Q1)が急速にオンされ、直後、前記時定数コンデンサ(C3)が第2極性方向において所定電圧(V−Vth)(但し、Vは直流電源電圧、Vthは第2導電型トランジスタ(Q2)のベース・エミッタ間しきい値電圧)にまで充電されることで、前記第1導電型トランジスタ(Q1)が急速にオフされ、以上により、前記コイルに対してパルス状駆動電流が供給されて、静止状態にある前記振子体(12)が自発的に揺動開始される自己起動モードと、
前記第1導電型トランジスタ(Q1)がオフされた直後、前記時定数コンデンサ(C3)の充電電圧(V−Vth)は、前記時定数抵抗(R02)と前記第2バイアス抵抗(R04)と前記太陽電池(30)と前記コイル(17)とを経由する電流経路により徐々に放電され、その間、前記第2導電型トランジスタ(Q2)のベース電位は、前記直流電源電圧の前記第2端子(+)の電位よりも(V−Vth)だけシフトされた所定の逆バイアス電位から前記バイアス抵抗回路(R03,R04)で決まる所定の順バイアス電位へ向けて所定の時定数カーブを描きつつ推移し、この時定数カーブに重畳される前記コイル(17)の誘起電圧パルスが、前記第2導電型トランジスタ(Q2)のベース・エミッタ間しきい値を越えることで、前記自己起動モードと同様にして、前記第1導電型トランジスタ(Q1)はオンオフ動作を行い、以上により、前記コイル(17)に対して前記振子体の揺動に同期したタイミングでパルス状駆動電流が供給されて、前記振子体(12)の揺動が加速又は維持される同期駆動モードと、
を実行する表示体の揺動装置において、
前記同期駆動モードにおいて、前記第1導電型トランジスタ(Q1)がオフされた直後における、前記時定数コンデンサ(C3)の充電電圧V−Vthを、前記時定数抵抗(R02)と前記第2バイアス抵抗(R04)と直流電源(30)とをバイパスして瞬時にVth(VthはダイオードD1の順方向電圧)にまで放電するダイオード(D1)を設け、それにより、前記誘起電圧パルスが重畳されるべき前記時定数カーブを所定シフト量(V−2×Vth)だけ順バイアス方向側へと強制的にレベルシフトさせることで、前記誘起電圧パルスが前記第2導電型トランジスタ(Q2)のベース・エミッタ間しきい値を越える時期を早め、前記コイル(17)の駆動周期を短縮する、
ことを特徴とする表示体の揺動装置。
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